Метеостанция на Raspberry Pi своими руками

08.04.2016

Для воссоздания этой метеостанции понадобится:

- Микрокомпьютер Raspberry Pi с операционной системой Raspbian (Raspberry Pi – что это такое?)
- BME280 - датчик атмосферного давления, температуры и относительной влажности (BME280 – датчик атмосферного давления с гигрометром)
- Дисплей WH1602 не обязательно (Raspberry Pi – LCD дисплей 1602)

Схема подключения датчика изображена на рисунке.

Дисплей WH1602 подключается как показано на рисунке. Наличие дисплея не обязательно:

Подробнее о дисплеи WH1602 читайте тут: Raspberry Pi – LCD дисплей 1602

Настройка I²C

Для включения I²C шины на Raspberry Pi нужно выполнить операции, описанные ниже.

Вариант #1:

Запустить настройки командой raspi-config

Зайти в меню Advanced Options->I2C

Включить I2C, позволить загрузку модуля для I2C

Вариант #2:

Редактируем файл: /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf:


nano /etc/modprobe.d/raspi-blacklist.conf

Закомментируйте строку blacklist i2c-bcm2708. Пример содержимого файла:


#blacklist i2c-bcm2708

Редактируем файл: /etc/modules:


sudo nano /etc/modules

Добавляем строки:


i2c-bcm2708
i2c-dev

Редактируем файл: /boot/config.txt:


sudo nano /boot/config.txt

Добавляем строку:


dtparam=i2c_arm=on

Устанавливаем i2c-tools утилиты


sudo apt-get install python-smbus i2c-tools

Перезагружаем Raspberry Pi:


reboot

После перезагрузки можем пересмотреть устройства подключенные к шине I²C:


sudo i2cdetect -y 1


0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
00: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
10: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
20: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
30: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
40: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
50: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
60: -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- -- --
70: -- -- -- -- -- -- 76 --

В данном случае на шине 1 только одно устройство по адресу 0x76

Подробнее о I²C читайте здесь: Raspberry-Pi – I2C (TWI)

Установка программного обеспечения


apt-get install sqlite3
apt-get install apache2

Запускаем apache:


service apache2 start

Устанавливаем скрипт weather.py

Качаем скрипты (у /home/pi/ будет создана директория weather и в нее закачаны необходимые файлы):


cd /home/pi
git clone https://github.com/avislab/weather.git
cd /home/pi/weather

Создаем базу данных:


python ./install.py

Настройка скрипта

Откройте скрипт:


nano /home/pi/weather/weather.py

Проверяем параметры: home_dir - папка где лежит скрипт. www_dir - папка www - сервера в которую будет записываться html файл с графиками.

Пример:


home_dir = "/home/pi/scripts/weather/"
www_dir = "/var/www/weather/"

Тестовый запуск:


python /home/pi/weather/weather.py

Скрипт должен отработать без ошибок и сформировать файл index.htm с графиками в директории www_dir

Зайдите браузером для просмотра:


http://IP-address/weather/

IP-address - ip-адрес вашего Raspberry Pi

Устанавливаем запуск скрипта каждые 15 минут


sudo echo "*/15   *       *       *       *       root    /home/pi/weather/weather.py" >> /etc/crontab

Как работает скрипт

сrontab запускает скрипт каждые 15 минут (смотри файл /etc/crontab). Этот параметр можно изменить по желанию.

Далее комментарии к некоторым строкам кода.

Скрипт опрашивает датчик:


#Read data from Sensor
ps = BME280()
ps_data = ps.get_data()

Выводит текущие данные в консоль и на дисплей:


print "Temperature:", convert(ps_data[`t`], units[temperature_field]), "°"+units[temperature_field], "Pressure:", convert(ps_data[`p`], units[pressure_field]), units[pressure_field], "Humidity:", ps_data[`h`], units[humidity_field]

#LCD
lcd = Adafruit_CharLCD()
lcd.clear()
lcd.home()
lcd.message(`T=%s  P=%s` % (convert(ps_data[`t`], units[temperature_field]), convert(ps_data[`p`], units[pressure_field])))
lcd.message(`H=%s%%` % (ps_data[`h`]))

Если хотите чтобы температура произносилась голосом установите програму espeak и разкоментируйте следующие строки:


#speak_str = "Тем пе ратура "
#if ps_data[`t`] < 0:
#       speak_str += "минус"
#speak_str += str(int(round(abs(ps_data[`t`]))))
#os.system(`espeak "` + speak_str + `" -vru -s50 -a100 2> /dev/null`)

Подключается к базе данных и записывает текущие данные:


#Connect to database
con = sqlite3.connect(home_dir + database_name)
cur = con.cursor()

#Insert new reccord
SQL="INSERT INTO weather VALUES({0}, `{1}`, {2}, {3})".format(time.time(), ps_data[`t`], ps_data[`p`], ps_data[`h`])
cur.execute(SQL)
con.commit()

Удаляет старые записи:


#Delete data older than 30 days
start_time =  time.time() - 86400 * delete_data_older_than_days
SQL = "DELETE FROM weather WHERE (id < {0})".format(start_time)
cur.execute(SQL)
con.commit()

Где delete_data_older_than_days - период в днях, за который данные сохраняются в базе. Все что старше удаляется.

Читает шаблон:


#Read template & make index.htm
f = open(home_dir+`templates/index.tpl`, `r`)
txt = f.read()
f.close()

Формирует HTML с графиками:


#Prepare html
date_time = datetime.datetime.fromtimestamp(time.time()).strftime(`%Y-%m-%d %H:%M`)

#Units
txt = re.sub(`{temperature_unit}`, units[temperature_field], txt)
txt = re.sub(`{pressure_unit}`, units[pressure_field], txt)
txt = re.sub(`{humidity_unit}`, units[humidity_field], txt)

#Current data
txt = re.sub(`{time}`, date_time, txt)
txt = re.sub(`{temperature}`, str(convert(ps_data[`t`], units[temperature_field])), txt)
txt = re.sub(`{pressure}`, str(convert(ps_data[`p`], units[pressure_field])), txt)
txt = re.sub(`{humidity}`, str(ps_data[`h`]), txt)

#Day ago
txt = re.sub(`{temperature24h}`, get_chart_data(temperature_field, 1), txt)
txt = re.sub(`{pressure24h}`, get_chart_data(pressure_field, 1), txt)
txt = re.sub(`{humidity24h}`, get_chart_data(humidity_field, 1), txt)

#Last week
txt = re.sub(`{temperature7d}`, get_chart_data(temperature_field, 7), txt)
txt = re.sub(`{pressure7d}`, get_chart_data(pressure_field, 7), txt)
txt = re.sub(`{humidity7d}`, get_chart_data(humidity_field, 7), txt)

Записывает HTML файл:


#Writing file index.htm
f = open(www_dir+`index.htm`,`w`)
f.write(txt)
f.close()

Закрывает базу данных:


#Database connection close
con.close()

Отправляет данные на сайт:


#Send data to my site
s="{0}:{1}:0:{2}:".format(int(ps_data[`p`]), int(ps_data[`t`]), int(ps_data[`h`]))
response = urllib2.urlopen("http://mysite.com.ua/getdata.php?data="+s)

Пример скрипта на PHP для приема данных и записи в файл:


<?php
  // IP access
  if ($_SERVER[`REMOTE_ADDR`] != "8.8.8.8") {
    die(`Access deny.`);
  }

  $fp = fopen ("getdata.txt", "a+");
  fwrite ($fp, date("d.m.Y H:i:s "));
  fwrite ($fp, implode($_GET));
  fwrite ($fp, date(""));
  fclose ($fp);
?>

SimpleHTTP.py

Если Вы по каким-то причинам не хотите использовать Apache в качестве web-сервера, достаточно запустить скрипт SimpleHTTP.py:


#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import SimpleHTTPServer
import SocketServer
import os

PORT = 80
DocumentRoot = "/home/pi/weather/http"

os.chdir(DocumentRoot)
Handler = SimpleHTTPServer.SimpleHTTPRequestHandler
httpd = SocketServer.TCPServer(("", PORT), Handler)
print "serving at port", PORT
httpd.serve_forever()

Перед запуском следует проверить указанную директорий DocumentRoot. Она должна существовать и совпадать с www_dir указанной в скрипте weather.py

Успехов.

Смотри также:

Коментарі:

alexzzz говорить:

02.06.2016 17:50

Ошибка при выполнении
sudo python weather.py

Traceback (most recent call last):
  File "weather.py", line 52, in 
    ps = BME280()
  File "/home/pi/weather/BME280.py", line 91, in __init__
    self.dig_t1 = self.read_word(BME280_DIG_T1)      # Unsigned
  File "/home/pi/weather/BME280.py", line 172, in read_word
    lbs = self.bus.read_byte_data(self.address, adr)
IOError: [Errno 5] Input/output error

andre говорить:

02.06.2016 18:43

А что говорит команда i2cdetect -y 1
?

Аркадий говорить:

06.08.2016 21:25

у меня такая же проблема. i2cdetect -y 1 ничего не находит. єто случилось при удлинении кабеля. попробую вернутся на старую длину.

Александр говорить:

30.11.2016 17:45

Здравствуйте. Подскажите как переделать скрипт weather.py для работы с BMP180 и добавить поддержку DHT11 и DS18B20.

Andrew говорить:

15.02.2020 23:34

Такая же ошибка(((
Хотя i2cdetect показывает 76

Александр говорить:

17.04.2020 10:53

Привет. хорошая видео инструкция. а не подскажете как два датчика подключить, для дома и улицы. и каким проводом на удалёнку.

Додати коментар

Категорії

21.06.2022

Недавні записи

Архіви

оберіть місяць: